Балакай В.И., Гривенко А.В., Ковалева А.О.
ВЛИЯНИЕ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИКЕЛЯ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ, НА СКОРОСТЬ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ *
Аннотация:
в работе предложен новый способ интенсификации электроосаждения никеля из хлоридного электролита, содержащего мелкодисперсные соединения гидроксидов и основных солей электроосаждаемого металла
Ключевые слова:
Электролит, никелирование, скорость нанесения, покрытие, мелкодисперные соединения
Наночастицы соединений металла могут возникать в электролитах при их приготовлении, при растворении анодов, при гидролизе, а также за счет вторичных реакций на катоде, например, подщелачивания приэлектродного слоя в результате параллельной реакции выделения водорода, диссоциации комплексов и т.д. Такие наночастицы в электрическом поле катода (в той части диффузионного слоя, где скорость перемешивания обычно стремится к нулю) в определенных оптимальных случаях рассматриваем как систему подвижных пор, в которой возникают равновесные и неравновесные электрокинетические явления (электроосмос, диполофорез, диффузиофорез и т.д.). В качестве системы пор можно рассматривать не только мембрану с непрерывным жестким каркасом, но также и суспензию, золь, эмульсию. [1]. Такая система возникает, когда наночастицы соединений электроосаждаемого металла электрофоретически переносятся к катоду и восстанавливаются на нем вместе с ионами, вызывая, за счет возникающих электрокинетических явлений, эффективное размешивание, в том числе и в непосредственно прилегающей к катоду части диффузионного слоя. А это должно приводить к интенсификации процесса электроосаждения и повышению предельно допустимых плотностей тока при нанесении металлических покрытий. Эффективное размешивание трудно размешиваемой части диффузионного слоя возникает, по-видимому, не в любом случае восстановления наночастиц, а лишь при выполнении определенных условий, включающих оптимальную дисперсность, однородность системы, расстояние между наночастицами в ней, определенную ее устойчивость и др. Низкая концентрация компонентов в электролитах, содержащих наночастицы электроосаждаемого металла, не только улучшает экологию в случае их применения, но должна способствовать увеличению вклада электрокинетических явлений в процесс электроосаждения. На основе выдвинутых положений разработаны электролиты никелирования, позволяющие при содержании в таких электролитах всего 25 г/л ионов никеля довести допустимую скорость электроосаждения никеля при температуре 40 оС до 1,2 мкм/мин без перемешивания и перекачивания раствора. В качестве основного компонента ванн выбран хлорид никеля. Электролит не должен включать в больших количествах многозарядные анионы, в том числе ионы сульфата. Во-первых, в их присутствии устойчивость наночастиц соединений никеля снижается. Во-вторых, при осаждении гидроксида и основных солей металла в присутствии избытка соли влияние последней сказывается по-разному, в зависимости от аниона соли. В случае, если исходная соль – хлорид, наночастицы, выпадающие при подщелачивании раствора, заряжены положительно. Если же исходная соль сульфат, получаются отрицательно заряженные наночастицы [2], что неблагоприятно для интенсификации катодного процесса. Однако в электролитах, содержащих наночастицы соединений электроосаждаемого металла, должны присутствовать определенные количества двухзарядных или трехзарядных анионов. Показано, что наночастицы одинаковой формы и размеров получаются при этом только в присутствии некоторого количества многозарядных анионов, что подтверждено электрономикроскопическими исследованиями [3]. Такие наночастицы, в отличие от полидисперсных, имеют возможность более полного восстановления на катоде с образованием металлического покрытия.
Номер журнала Вестник науки №8 (8) том 4
Ссылка для цитирования:
Балакай В.И., Гривенко А.В., Ковалева А.О. ВЛИЯНИЕ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИКЕЛЯ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ, НА СКОРОСТЬ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ // Вестник науки №8 (8) том 4. С. 146 - 148. 2018 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/411 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2018. 16+